专利名称：一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极及其制备方法
技术领域：
本发明涉及涉及一种阴极，尤其是涉及一种用于小型化太赫兹功率源器件的带状注阴极及其制备方法。
背景技术：
早在上世纪50年代，科学家们 就已经设想把带状电子注作为电真空器件的电子注源，并努力在带状电子注器件中产生微波，带状电子注器件是利用带状的电子注在器件中振荡并产生辐射。带状电子注器件相对于环形电子注器件和实心柱状电子注器件有一系列的优点1.可以以非常小的横向尺寸来传输大电流，因而可以使毫米波器件、太赫兹器件产生高功率；2.可以大大降低空间电荷效应，从而降低对聚焦系统的要求；3.带状电子注器件有利于扩大互作用区域，对于给定的功率，可以大大减小射频电场强度，从而减小器件被击穿的危险；4.由于带状电子注具有非常小的横向尺寸，因而非常适合作为毫米波器件、太赫兹器件的电子源。然而，现有的钡钨阴极由于其结构特点，产生的电子注为实心柱状电子注或环形电子注，满足不了带状电子注器件对电子源的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极及其制备方法，其目的是保证阴极发射的电子注为带状电子注，满足带状电子注真空电子器件对电子源的需求，且该阴极采取密封式焊接，避免阴极盐的蒸发物对器件的污染。本发明的技术方案是该种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极包括阴极钥筒和压制在阴极钥筒内部的阴极基底，阴极钥筒的前端面设有狭缝带，阴极钥筒的后端安装有避免阴极盐蒸发物对器件造成污染的钽盖，且阴极钥筒上设有一层贵金属镀膜。所述的钽盖通过激光焊的方式与阴极钥筒紧密焊接在一起。所述的贵金属镀膜为锇铱铝膜，锇铱铝膜的厚度为O. 3微米-O. 6微米。—种用于制备上述带状注阴极的方法包括I)将阴极基底压制在阴极钥筒的内部；2)将通过步骤I)得到的阴极钥筒在氢气中浸溃阴极盐；3)去除通过步骤2)得到的阴极钥筒表面残余的盐，并进行机械加工；4)对阴极钥筒进行离子刻蚀，并镀上一层贵金属薄膜。5)在阴极钥筒后端装上钽盖，阴极钥筒和钽盖采用激光焊的方式紧密焊接在一起，使阴极除了发射狭缝带外处于一个密封状态。所述的步骤2)具体为在氢气气氛中浸溃阴极盐，且阴极盐采用2. 4BaO O. 6Ca0 IAl2O3，并在 1800°C-1850°C温度下保温 40s_60s。所述的步骤4)中的为锇铱铝膜，其厚度为O. 3微米-O. 6微米。具有上述特殊结构的用于太赫兹功率源器件的带状注阴极发射的电子注为带状电子注，满足带状电子注真空电子器件对电子源的需求，且该阴极为采取密封式焊接，避免阴极盐的蒸发物对器件的污染。
下面结合附图对本发明作进一步说明图I为本发明中带状注阴极的结构示意图。 图2为图I所示结构的俯视图。在图1-2中，I :阴极钥筒；2 :阴极基底；3 :钽盖；4 :狭缝带。
具体实施例方式由图1-2所示结构结合可知，该种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极包括阴极钥筒I和压制在阴极钥筒I内部的阴极基底2，阴极钥筒I的前端面设有狭缝带4，阴极钥筒I的后端安装有避免阴极盐蒸发物对器件造成污染的钽盖3，钽盖3通过激光焊的方式与阴极钥筒I紧密焊接在一起；且阴极基底2的表面设有一层贵金属镀膜，贵金属镀膜为锇铱铝膜，锇铱铝膜的厚度为O. 3微米-O. 6微米。一种用于制备上述带状注阴极的方法包括I)将阴极基底2压制在阴极钥筒I的内部；2)将通过步骤I)得到的阴极钥筒I在氢气中浸溃阴极盐；3)去除通过步骤2)得到的阴极钥筒I表面残余的盐，并进行机械加工；4)对步骤3)后得到的阴极基底(2)表面进行离子刻蚀，并镀上一层贵金属薄膜，贵金属膜为为锇铱铝膜，其厚度为O. 3微米-O. 6微米。5)在阴极钥筒I后端装上钽盖3，阴极钥筒I和钽盖3采用激光焊的方式紧密焊接在一起，使阴极除了发射狭缝带4外处于一个密封状态。其中，步骤2)具体为在氢气气氛中浸溃阴极盐，且阴极盐采用2. 4BaO O. 6Ca0 IAl2O3，并在 1800°C-1850°C温度下保温 40s_60s。该种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极发射的电子注为带状电子注，满足带状电子注真空电子器件对电子源的需求，且该阴极为采取密封式焊接，避免阴极盐的蒸发物对器件的污染。
权利要求
1.一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极，其特征在于所述的带状注阴极包括阴极钥筒⑴和压制在阴极钥筒⑴内部的阴极基底(2)，阴极钥筒⑴的前端面设有狭缝带(4)，阴极钥筒(I)的后端安装有避免阴极盐蒸发物对器件造成污染的钽盖(3)，且阴极基底(2)的表面上设有一层贵金属镀膜。
2.根据权利要求I所述的一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极，其特征在于所述的钽盖(3)通过激光焊的方式与阴极钥筒(I)紧密焊接在一起。
3.根据权利要求I或2所述的一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极，其特征在于所述的贵金属镀膜为锇铱铝膜，锇铱铝膜的厚度为O. 3微米-O. 6微米。
4.一种用于制备权利要求I或2所述的带状注阴极的方法，其特征在于所述的制备方法包括， 1)将阴极基底(2)压制在阴极钥筒(I)的内部； 2)将通过步骤I)得到的阴极钥筒(I)在氢气中浸溃阴极盐； 3)去除通过步骤2)得到的阴极钥筒(I)表面残余的盐，并进行机械加工； 4)对步骤3)后得到的阴极基底(2)表面进行离子刻蚀，并镀上一层贵金属薄膜。
5)在阴极钥筒(I)后端装上钽盖(3)，阴极钥筒(I)和钽盖(3)采用激光焊的方式紧密焊接在一起，使阴极除了发射狭缝带(4)外处于一个密封状态。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的步骤2)具体为在氢气气氛中浸溃阴极盐，且阴极盐采用2. 4BaO O. 6CaO IAl2O3，并在1800°C _1850°C温度下保温40s-60so
6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于所述的步骤4)中的为锇铱铝膜，其厚度为O. 3微米-O. 6微米。
全文摘要
本发明公开了一种用于太赫兹功率源器件的带状注阴极及其制备方法，带状注阴极包括阴极钼筒(1)和压制在阴极钼筒(1)内部的阴极基底(2)，阴极钼筒(1)的前端面设有狭缝带(4)，阴极钼筒(1)的后端安装有避免阴极盐蒸发物对器件造成污染的钽盖(3)，钽盖(3)通过激光焊的方式与阴极钼筒(1)紧密焊接在一起；且阴极基底(2)的表面上设有一层厚度为0.3微米-0.6微米锇铱铝膜。具有上述特殊结构的用于太赫兹功率源器件的带状注阴极发射的电子注为带状电子注，满足带状电子注真空电子器件对电子源的需求，且该阴极为采取密封式焊接，避免阴极盐的蒸发物对器件的污染。
文档编号H01J23/05GK102637568SQ20121009058
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者吴华夏, 宋田英, 张丽, 贺兆昌, 邓清东 申请人:安徽华东光电技术研究所